微生物氣溶膠采樣器設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究.pdf

1、微生物氣溶膠是指細(xì)菌、真菌、病毒、內(nèi)毒素、真菌毒素等微生物及其副產(chǎn)物所形成的微生物膠體體系,空氣動(dòng)力學(xué)粒徑在0.1-100μm之間,易侵入人體呼吸系統(tǒng),導(dǎo)致傳染病的發(fā)生,也常引發(fā)諸如過(guò)敏、感染、哮喘、肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病。微生物氣溶膠采樣器用于采集大氣環(huán)境中微生物氣溶膠,分析空氣微生物種類(lèi)及濃度,對(duì)于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)監(jiān)管有指導(dǎo)性意義。傳統(tǒng)采樣方法如撞擊法、液體沖擊法在采樣過(guò)程中氣流速度過(guò)大,對(duì)微生物活性影響較大,而靜電采樣法在采樣時(shí)微生物粒子

2、沉降速度更小,能更好地保持微生物活性,且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、采樣效率高,因而備受研究者青睞;靜電旋風(fēng)分離器對(duì)細(xì)粒徑段顆粒物有較高的分離效率,可利用靜電旋風(fēng)分離技術(shù)設(shè)計(jì)靜電旋風(fēng)采樣器,用于微生物氣溶膠采樣。本文設(shè)計(jì)了兩種不同原理的采樣器,采用電子低壓沖擊儀ELPI(Electrical Low Pressure Impactor)測(cè)試了兩種采樣器在不同條件下的收集效率,并將其應(yīng)用于環(huán)境微生物采樣。
　　實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的靜電旋風(fēng)分離器在流量為60

3、L/min時(shí),無(wú)外加電壓條件下切割粒徑為1.98μm,對(duì)粉煤灰總收集效率為88.3％,與Barth模型計(jì)算得到的收集效率曲線(xiàn)基本吻合,加入電壓后,粉煤灰收集效率顯著提高,-16kV時(shí)總收集效率為96.2％,比未加電壓時(shí)提高了7.9％;40L/min時(shí),無(wú)外加電壓時(shí)總收集效率為76.6％,-10kV時(shí)總收集電壓為96.3％,出口濃度為1.0-1.3mg/m3,盡管靜電旋風(fēng)分離器收集效率高,但采樣過(guò)程中壁面損失不可估量,實(shí)驗(yàn)證明其在微生物氣

4、溶膠采樣方面可行性不佳,采樣結(jié)果不如同條件下液體沖擊式采樣器。
　　實(shí)驗(yàn)考察了電暈區(qū)電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)微生物粒子荷電量和存活率的影響,結(jié)果證明,提高電暈區(qū)場(chǎng)強(qiáng),微生物粒子荷電量明顯增加,預(yù)荷電電壓從-2kV提高至-6kV時(shí),白色念珠菌各級(jí)荷電量提高了1.8-4.3倍,存活率從98.9％降至48.9％;大腸桿菌荷電量提高了1.6-3.2倍,存活率從99.1％降至84.3％。自然荷電條件下,靜電采樣器對(duì)白色念珠菌氣溶膠收集效率為63.8％,預(yù)